(57)【要約】２つの流体を関心対象に交互に供給するための流れ切換弁は、第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、第１、第２、及び第３のキャビティ内に封止可能に配置可能な第１、第２、及び第３のボール部材と、第１および第２のキャビティを流体連通する第１および第２の入口通路と、第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、第１および第２のキャビティを第３のキャビティに流体接続する第１および第２の中間通路と、第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、を備える。第１および第２のボール部材は、第１および第２の中間通路を第１および第２の入口通路と第１および第２の通気通路とに順番に接続するように構成される。回転可能な第３のボール部材は、出口通路を第１の中間通路、第２の中間通路、及び第３の通気通路に、順番に接続するように構成される。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの流体を交互に関心対象に供給するための流れ切換弁であって、
ｉ．第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、
ｉｉ．前記第１、第２、及び第３のキャビティ内にそれぞれ回転可能な態様で配置可能な第１、第２、及び第３のボール部材であって、それぞれ第１、第２、及び第３のステム部材を有する第１、第２、及び第３のボール部材と、
ｉｉｉ．前記第１および第２のキャビティと流体連通する第１および第２の入口通路であって、それぞれ第１および第２の流体源に接続可能な第１および第２の入口通路と、
ｉｖ．前記第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、
ｖ．前記第１および第２のキャビティを前記第３のキャビティにそれぞれ流体接続する第１および第２の中間通路と、
ｖｉ．前記第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、
を備え、
前記第１および第２の中間通路を前記第１および第２の入口通路と前記第１および第２の通気通路とにそれぞれ順番に接続するように構成され、
回転可能な前記第３のボール部材は、前記出口通路を前記第１の中間通路、前記第２の中間通路、及び前記第３の通気通路に、順番に接続するように構成されている、流れ切換弁。
【請求項２】
前記第１、第２、及び第３のステム部材の回転は、第１および第２の歯車が第３の歯車と連結される前記第１、第２、及び第３のステム部材にそれぞれ枢動された第１、第２、及び第３の歯車によって、運動学的に同期される、請求項１に記載の流れ切換弁。
【請求項３】
前記第１、第２、及び第３の歯車は、前記第１、第２、及び第３ボール部材と同期して回転するように構成され、前記第１、第２、及び第３のボール部材は３つの連続する位置、ｉ．前記第１のボール部材が前記第１の入口通路と前記第１の中間通路とを相互接続し、前記第２のボール部材が、前記第２の中間通路と前記第２の通気通路とを相互接続し、前記第３のボール部材が、前記第１の中間通路と前記出口通路とを相互接続する位置、ｉｉ．前記第３のボール部材が前記出口通路と前記第３の通気通路とを相互接続する位置、ｉｉｉ．前記第２のボール部材が、前記第２の入口通路と前記第２の中間通路とを相互接続し、前記第１のボール部材が前記第１の中間通路と前記第１の通気通路とを相互接続し、前記第３のボール部材が前記第２の中間通路と前記出口通路とを相互接続する位置、を有する、請求項１に記載の流れ切換え弁。
【請求項４】
前記第１、第２、及び第３の歯車は、１つのアクチュエータによって回転可能である、請求項３に記載の流れ切換弁。
【請求項５】
前記アクチュエータは、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、手動アクチュエータ、磁気アクチュエータ、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項４に記載の流れ切換弁。
【請求項６】
前記ハウジングが長手方向軸を有し、前記第１、第３、及び第２のキャビティは前記軸に沿って連続して配置されている、請求項１に記載の流れ切換弁。
【請求項７】
前記第１および第２の入口通路は前記軸に平行であり、前記出口通路、第１、第２、及び第３の通気通路は前記軸に垂直である、請求項６に記載の流れ切換弁。
【請求項８】
前記第１および第２のボール部材のそれぞれは、直径方向通路と、当該直径方向通路に流体接続された半径方向通路とを有する、請求項７に記載の流れ切換弁。
【請求項９】
前記第３のボール部材は、直径方向通路と、互いに直交しかつ前記直径方向通路に対して対称的に配向された２つの半径方向の通路とを有する、請求項７に記載の流れ切換弁。
【請求項１０】
前記２つの流体の少なくとも１つは、分析する流体と較正流体とからなる群から選択される、請求項７に記載の流れ切換弁。
【請求項１１】
２つの流体を関心対象に交互に供給する方法であって、
（ａ）流れ切換弁を提供するステップであって、
（ｉ）第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、
（ｉｉ）第１、第２、及び第３のキャビティ内にそれぞれ回転可能な態様で配置可能な第１、第２、及び第３ボール部材であって、それぞれ第１、第２、及び第３のステム部材を有する第１、第２、及び第３のボール部材と、
（ｉｉｉ）第１および第２のキャビティと流体連通する第１および第２の入口通路であって、それぞれ第１および第２の流体源に接続可能な第１および第２の入口通路と、
（ｉｖ）第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、
（ｖ）第１および第２のキャビティを第３のキャビティにそれぞれ流体接続する第１および第２の中間通路と、
（ｖｉ）第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、
（ｖｉｉ）第１および第２のボール部材は、第１および第２の中間通路を第１および第２の入口通路と第１および第２の通気通路とにそれぞれ順番に接続するように構成され、
（ｖｉｉｉ）回転可能な第３のボール部材は、出口通路を第１の中間通路、第２の中間通路、及び第３の通気通路に、順番に接続するように構成される、流れ切換弁を提供するステップと、
（ｂ）第１および第２の供給源から第１および第２の入口に第１および第２の流体をそれぞれ供給するステップと、
（ｃ）第１の入口通路と第１の中間通路とを相互接続するように第１のボール部材を配置し、第２の中間通路と第２の通気通路とを相互接続するように第２のボール部材を配置し、第１の中間通路と出口通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路に第１の流体を供給すると共に第２の中間通路を空にするステップと、
（ｄ）出口通路と第３の通気通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路を空にするステップと、
（ｅ）第２の入口通路と第２の中間通路とを相互接続するように第２のボール部材を配置し、第１の中間通路と第１の通気通路とを相互接続するように第１のボール部材を配置し、第２の中間通路と出口通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路に第２の流体を供給すると共に第１の中間通路を空にするステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記第１、第２、及び第３の歯車が１つのアクチュエータによって回転可能である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アクチュエータは、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、手動アクチュエータ、磁気アクチュエータ、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１、第２、及び第３のステム部材を連続的に配置する前記ステップｃ、ｄ、及びｅは、第１および第２の歯車が第３の歯車と連結される前記第１、第２、及び第３のステム部材にそれぞれ枢動された第１、第２、及び第３の歯車によって運動学的に同期される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ハウジングは長手方向軸を有し、前記第１、第３、及び第２のキャビティは前記軸に沿って連続して配置されている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１および第２の入口通路が前記軸に平行であり、前記出口通路、第１、第２、及び第３の通気通路は前記軸に垂直である、請求項１５に記載の流れ切換弁。
【請求項１７】
前記第１および第２のボール部材のそれぞれは、直径方向通路と、当該直径方向通路に流体接続された半径方向通路とを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第３のボール部材は、直径方向通路と、互いに直交しかつ前記直径方向通路に対して対称的に配向された２つの半径方向の通路とを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記２つの流体の少なくとも１つは、分析する流体と較正流体とからなる群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流れ切換弁に関し、より詳しくは、関心対象に２つの流体を交互に供給するための流れ切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプラインのような導管を通って如何なる流体が流れているのかを知ることは、しばしば非常に重要となる。例えば、ガスの買い手および売り手は、流体流れの内容に基づいて処理パイプラインを流れる流体の価格に同意することができる。このため、流体内容を測定することが求められる。複数のパイプラインが互いに近接して配置されている場合、単一の計測器または測定装置を使用してすべての流体流量を監視することが経済的である。流体を抽出して測定装置に送るために使用される装置は、従来、サンプリングシステムと呼ばれている。
【０００３】
米国特許第６，３６３，９６６号は、例えばプロセスパイプラインからの複数の流体流れのための共通流路を有する二重ブロックおよび二重ブリード流れ切換システムを開示している。共通流路は、ブロッキングポート及びブリードポートを含み、少なくとも１つのサンプルを遮断する。好ましくは、共通流路およびサンプル遮断は、多層ブロックにおいて機械加工された浅いチャネルであり、それぞれの流れからの流量、及び流れ切換システムを通る流量を制御する統合されたピストン及びポートを有する。
【０００４】
既知の技術的解決策は、多数の不確かな要素を含む複雑な電気機械的装置を構成する。完全な機械式弁装置を開発することにより、誤りの可能性を低減することができる。このように、２つの流体を関心対象に交互に所定の順序で供給するように予めプログラムされた機械的流れ切換弁を提供することは、長年にわたり且つ未だ満たされていない要望である。供給順序は、機械的駆動によって決められ、誤った動作から保護される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明の１つの対象は、２つの流体を交互に関心対象に供給するための流れ切換弁を開示することである。上記した流れ切換弁は、（ａ）第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、（ｂ）第１、第２、及び第３のキャビティ内にそれぞれ回転可能な態様で配置可能な第１、第２、及び第３のボール部材であって、それぞれ第１、第２、及び第３のステム部材を有する第１、第２、及び第３のボール部材と、（ｃ）第１および第２のキャビティと流体連通する第１および第２の入口通路であって、それぞれ第１および第２の流体源に接続可能な第１および第２の入口通路と、（ｄ）第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、（ｅ）第１および第２のキャビティを第３のキャビティにそれぞれ流体接続する第１および第２の中間通路と、（ｆ）第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、を備える。
【０００６】
本発明のコアな対象は、第１および第２の中間通路を第１および第２の入口通路と第１および第２の通気通路とにそれぞれ順番に接続するように構成された第１および第２のボール部材を提供することである。回転可能な第３のボール部材は、出口通路を第１の中間通路、第２の中間通路、及び第３の通気通路に、順番に接続するように構成されている。
【０００７】
本発明の別の対象では、第１、第２、及び第３のステム部材の回転は、第１および第２の歯車が第３の歯車と連結される第１、第２、及び第３のステム部材にそれぞれ枢動された第１、第２、及び第３の歯車によって、運動学的に同期される。
【０００８】
本発明の別の対象では、第１、第２、及び第３の歯車は、第１、第２、及び第３ボール部材と同期して回転するように構成され、第１、第２、及び第３のボール部材は３つの連続する位置、（ａ）第１のボール部材が第１の入口通路と第１の中間通路とを相互接続し、第２のボール部材が、第２の中間通路と第２の通気通路とを相互接続し、第３のボール部材が、第１の中間通路と出口通路とを相互接続する位置、（ｂ）第３のボール部材が出口通路と第３の通気通路とを相互接続する位置、（ｃ）第２のボール部材が、第２の入口通路と第２の中間通路とを相互接続し、第１のボール部材が第１の中間通路と第１の通気通路とを相互接続し、第３のボール部材が第２の中間通路と出口通路とを相互接続する位置、を有する。
【０００９】
本発明の更なる対象では、第１、第２、及び第３の歯車は、１つのアクチュエータによって回転可能である。
【００１０】
本発明の更なる対象では、アクチュエータは、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、手動アクチュエータ、磁気アクチュエータ、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
【００１１】
本発明の更なる対象では、ハウジングは長手方向軸を有し、第１、第３、及び第２のキャビティは前記軸に沿って連続して配置されている。
【００１２】
本発明の更なる対象では、第１および第２の入口通路は前記軸に平行であり、出口通路、第１、第２、及び第３の通気通路は前記軸に垂直である。
【００１３】
本発明の対象では、第１および第２のボール部材のそれぞれは、直径方向通路と、当該直径方向通路に流体接続された半径方向通路とを有する。
【００１４】
本発明の更なる対象では、前記第３のボール部材は、直径方向通路と、互いに直交しかつ前記直径方向通路に対して対称的に配向された２つの半径方向の通路とを有する。
【００１５】
本発明の更なる対象では、前記２つの流体の少なくとも１つは、分析する流体と較正流体とからなる群から選択される。
【００１６】
本発明の更なる対象は、２つの流体を関心対象に交互に供給する方法を開示することである。上記の方法は、（ａ）流れ切換弁であって、（ｉ）第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、（ｉｉ）第１、第２、及び第３のキャビティ内にそれぞれ回転可能な態様で配置可能な第１、第２、及び第３ボール部材であって、それぞれ第１、第２、及び第３のステム部材を有する第１、第２、及び第３のボール部材と、（ｉｉｉ）第１および第２のキャビティと流体連通する第１および第２の入口通路であって、それぞれ第１および第２の流体源に接続可能な第１および第２の入口通路と、（ｉｖ）第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、（ｖ）第１および第２のキャビティを第３のキャビティにそれぞれ流体接続する第１および第２の中間通路と、（ｖｉ）第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、（ｖｉｉ）第１および第２のボール部材は、第１および第２の中間通路を第１および第２の入口通路と第１および第２の通気通路とにそれぞれ順番に接続するように構成され、（ｖｉｉｉ）回転可能な第３のボール部材は、出口通路を第１の中間通路、第２の中間通路、及び第３の通気通路に、順番に接続するように構成される、流れ切換弁を提供するステップと、（ｂ）第１および第２の供給源から第１および第２の入口に第１および第２の流体をそれぞれ供給するステップと、（ｃ）第１の入口通路と第１の中間通路とを相互接続するように第１のボール部材を配置し、第２の中間通路と第２の通気通路とを相互接続するように第２のボール部材を配置し、第１の中間通路と出口通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路に第１の流体を供給すると共に第２の中間通路を空にするステップと、（ｄ）出口通路と第３の通気通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路を空にするステップと、（ｅ）第２の入口通路と第２の中間通路とを相互接続するように第２のボール部材を配置し、第１の中間通路と第１の通気通路とを相互接続するように第１のボール部材を配置し、第２の中間通路と出口通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路に第２の流体を供給すると共に第１の中間通路を空にするステップと、を含む。
【００１７】
本発明の更なる対象では、第１、第２、及び第３のステム部材を連続的に配置させるステップｃ、ｄ、及びｅは、第１、第２、及び第３のステム部材にそれぞれ枢動された第１、第２、及び第３の歯車によって運動学的に同期される。第１および第２の歯車は第３の歯車と連結される。
【００１８】
本発明を理解し、実際にどのように実施することができるかを知るために、非限定的な例として、複数の実施形態を添付の図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、流れ切換弁のアイソメトリック外観図である。
【図２ａ】図２ａは、連続する３つの位置における流れ切換弁の概略断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、連続する３つの位置における流れ切換弁の概略断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、連続する３つの位置における流れ切換弁の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の説明は、当業者が上記した発明を利用することを可能にするために提供され、発明者によって想定された本発明を実施する最良の形態を説明するものである。しかしながら、本発明の概括的原理は、流れ切換バルブ及びこれを用いて２つの流体を関心対象に交互に供給するための方法を提供するために特に規定されるものであり、当業者には明らかであるように種々の変形が適用され得る。
【００２１】
本発明の弁は、ある流体を離散的にサンプリングし、それを関心対象に供給し、各動作サイクルの後に弁の内部空間を空にするのに使用できることを重視されたい。
【００２２】
以下では、「ボール部材」という用語は、少なくとも１つの内部流路を有し、キャビティ内で回転可能な任意の弁体を指す。
【００２３】
例示的な流れ切換弁１００のアイソメトリック外観図を示す図１を参照する。上記した弁は、第１、第２、及び第３のボール部材（図示せず）を収容する３つのキャビティを有するハウジング１０を備える。歯車３１、３２、３３をそれぞれ備えた第１のステム部材４１、第２のステム部材４２、及び第３のステム部材４３は、対応するボール部材に機械的に接続されている。ステム部材４１、４２、４３は単一のアクチュエータ（図示せず）、例えば電動アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、手動アクチュエータ、磁気アクチュエータ、及びこれらの組み合わせによって駆動される歯車３１、３２、３３によって回転可能である。通路２１、２２、５２、及び６１の機能は以下で特定される。ステム部材４１、４２、４３間のカム機構のような他の種類の運動学的連結も本発明の範囲に含まれる。ステム部材４１、４２、４３間の剛性歯車連結は、本発明の装置の信頼性を向上させる「わかりやすい証拠」の尺度と考えられ得る流体供給の不規則な順序を提供する。
【００２４】
第１、第２、及び第３のボール部材の提示された線形配置は単に例示的なものであることを理解されたい。他のボール部材の構成も本発明の範囲に含まれる。
【００２５】
次に、本発明の動作原理を説明する図２ａ〜図２ｃを参照する。流れ切換弁は、２つの流体源を関心対象に交互に接続し、関心対象への各流体の供給後に内部通路を空にするように機械的に予めプログラムされている。ハウジング１０は、ボールの第１、第２、及び第３の部材７１、７２、７３を受け入れるように構成された第１、第２、及び第３のキャビティ１１、１２、及び１３を有する。第１の流体源（図示せず）に接続可能な第１の入口通路５１は、第１のキャビティ１１に流体連通している。第２の流体源（図示せず）に接続可能な第２の入口通路５２は、第２のキャビティ１２に流体連通している。第１の中間通路８１は、第１および第３のキャビティ１１、１３を流体的に相互接続し、第２の中間通路８２は、第２および第３のキャビティ１１、１３を流体的に相互接続する。関心対象（図示せず）に接続可能な出口通路６１は、第３のキャビティ１３に流体連通している。通気通路２１、２２、及び２３は、それぞれキャビティ１１、１２、及び１３を外気と相互接続する。ニードル弁、グローブ弁、又はボール弁の代わりに使用される他の任意のシール機構も本発明の範囲に含まれる。本発明の一実施形態によれば、関心対象はガス分析器である。
【００２６】
図２ａを参照すると、第１および第３のボール部材７１及び７３の図示された位置は、第１の入口通路５１に接続可能な第１の流体源（図示せず）と出口通路６１に接続可能な流体関心対象（図示せず）との間の流体連通を提供する。実際には、第１の流体源からの流体は、第１の入口通路５１、第１のボール部材７１内の直径方向通路９１、第１の中間通路８１、第３のボール部材７３内で互いに直交する２つの半径方向通路、及び出口通路６１を通って流体関心対象へ案内される。同時に、第２のボール部材７２は、第２の中間通路８２と第２の通気通路２２との間を流体連通する。第２の中間通路８２は、第２のボール部材８２の半径方向および直径方向に流体連通された通路９１、９２を通して空にされる。
【００２７】
図２ｂを参照すると、第１および第２のボール部材７１および７２の位置はすべての隣接する通路を遮断し、第３のボール部材７３は径方向通路９１を介して出口通路６１と第３の通気通路２３との間の流体接続を提供している。そして、流体関心対象（図示せず）が空にされて次回の測定の準備が整う。
【００２８】
図２ｃを参照すると、ボール部材７２、７３の図示された位置は、第２の入口通路５２に接続可能な第２の流体源（図示せず）と、出口通路６１に接続可能な流体関心対象との間の流体連通を提供している。実際には、第２の流体源からの流体は、第２の入口通路５２、第２のボール部材７２内の直径方向通路９１、第１の中間通路８１、第３のボール部材７３内で互いに直交する２つの半径方向通路、及び出口通路６１を通じて流体関心対象へ案内される。同時に、第１のボール部材７１は、第１の中間通路８１と第１の通気通路２１との間を流体連通する。第１の中間通路８１は、第１のボール部材７１の半径方向および直径方向に流体連通された通路９１、９２を通して空にされる。
【００２９】
図２ａ〜図２ｃに示すボール部材７１、７２、７３の位置の間では、入口通路５１、５１、出口通路６１、及び通気通路２１、２２、２３の間に流体連通は生じない。
【００３０】
上述したように、第１、第２、第３ボール部材７１、７２、７３は単一のアクチュエータによって回転され、歯車機構（歯車３１〜３３）がそれらの時間同期をもたらす。
【００３１】
関心対象への流体の供給のたびに弁の全ての通路が空になるので、本発明の流れ切換弁は「デッド容積がない」という技術的解決策を構成することを重視されたい。
【００３２】
本発明によれば、２つの流体を交互に関心対象に供給するための流れ切換弁が開示されている。流れ切換弁は、（ａ）第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、（ｂ）第１、第２、及び第３のキャビティ内にそれぞれ回転可能な態様で配置可能な第１、第２、及び第３のボール部材であって、それぞれ第１、第２、及び第３のステム部材を有する第１、第２、及び第３のボール部材と、（ｃ）第１および第２のキャビティと流体連通する第１および第２の入口通路であって、それぞれ第１および第２の流体源に接続可能な第１および第２の入口通路と、（ｄ）第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、（ｅ）第１および第２のキャビティを第３のキャビティにそれぞれ流体接続する第１および第２の中間通路と、（ｆ）第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、を備える。
【００３３】
第１および第２のボール部材は、第１および第２の中間通路を第１および第２の入口通路と第１および第２の通気通路とにそれぞれ順番に接続するように構成されていること提供することが本発明のコアな特徴である。回転可能な第３のボール部材は、出口通路を第１の中間通路、第２の中間通路、及び第３の通気通路に、順番に接続するように構成されている。
【００３４】
本発明の一実施形態によれば、第１、第２、及び第３のステム部材の回転は、第１および第２の歯車が第３の歯車と連結される第１、第２、及び第３のステム部材にそれぞれ枢動された第１、第２、及び第３の歯車によって、運動学的に同期される。
【００３５】
本発明の別の実施形態によれば、第１、第２、及び第３の歯車は、第１、第２、及び第３ボール部材と同期して回転するように構成され、第１、第２、及び第３のボール部材は３つの連続する位置、（ａ）第１のボール部材が第１の入口通路と第１の中間通路とを相互接続し、第２のボール部材が、第２の中間通路と第２の通気通路とを相互接続し、第３のボール部材が、第１の中間通路と出口通路とを相互接続する位置、（ｂ）第３のボール部材が出口通路と第３の通気通路とを相互接続する位置、（ｃ）第２のボール部材が、第２の入口通路と第２の中間通路とを相互接続し、第１のボール部材が第１の中間通路と第１の通気通路とを相互接続し、第３のボール部材が第２の中間通路と出口通路とを相互接続する位置を有する。
【００３６】
本発明の別の実施形態によれば、第１、第２、及び第３の歯車は、１つのアクチュエータによって回転可能である。
【００３７】
本発明の別の実施形態によれば、アクチュエータは、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、手動アクチュエータ、磁気アクチュエータ、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
【００３８】
本発明の更なる実施形態によれば、ハウジングは長手方向軸を有し、第１、第３、及び第２のキャビティは前記軸に沿って連続して配置されている。
【００３９】
本発明の更なる実施形態によれば、第１および第２の入口通路は前記軸に平行であり、出口通路、第１、第２、及び第３の通気通路は前記軸に垂直である。
【００４０】
本発明の別の実施形態によれば、第１および第２のボール部材のそれぞれは、直径方向通路と、当該直径方向通路に流体接続された半径方向通路とを有する。
【００４１】
本発明の別の実施形態によれば、前記第３のボール部材は、直径方向通路と、互いに直交しかつ前記直径方向通路に対して対称的に配向された２つの半径方向の通路とを有する。
【００４２】
本発明の更なる実施形態によれば、前記２つの流体の少なくとも１つは、分析する流体と較正流体とからなる群から選択される。
【００４３】
本発明の更なる実施形態によれば、２つの流体を関心対象に交互に供給する方法が開示される。上記の方法は、（ａ）流れ切換弁であって、（ｉ）第１、第２、及び第３のキャビティを有するハウジングと、（ｉｉ）第１、第２、及び第３のキャビティ内にそれぞれ回転可能な態様で配置可能な第１、第２、及び第３ボール部材であって、それぞれ第１、第２、及び第３のステム部材を有する第１、第２、及び第３のボール部材と、（ｉｉｉ）第１および第２のキャビティと流体連通する第１および第２の入口通路であって、それぞれ第１および第２の流体源に接続可能な第１および第２の入口通路と、（ｉｖ）第３のキャビティと流体連通する出口通路であって、流体関心対象に接続可能な出口通路と、（ｖ）第１および第２のキャビティを第３のキャビティにそれぞれ流体接続する第１および第２の中間通路と、（ｖｉ）第１、第２、及び第３のキャビティを外気に流体接続する第１、第２、及び第３の通気通路と、（ｖｉｉ）第１および第２のボール部材は、第１および第２の中間通路を第１および第２の入口通路と第１および第２の通気通路とにそれぞれ順番に接続するように構成され、（ｖｉｉｉ）回転可能な第３のボール部材は、出口通路を第１の中間通路、第２の中間通路、及び第３の通気通路に、順番に接続するように構成される、流れ切換弁を提供するステップと、（ｂ）第１および第２の供給源から第１および第２の入口に第１および第２の流体をそれぞれ供給するステップと、（ｃ）第１の入口通路と第１の中間通路とを相互接続するように第１のボール部材を配置し、第２の中間通路と第２の通気通路とを相互接続するように第２のボール部材を配置し、第１の中間通路と出口通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路に第１の流体を供給すると共に第２の中間通路を空にするステップと、（ｄ）出口通路と第３の通気通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路を空にするステップと、（ｅ）第２の入口通路と第２の中間通路とを相互接続するように第２のボール部材を配置し、第１の中間通路と第１の通気通路とを相互接続するように第１のボール部材を配置し、第２の中間通路と出口通路とを相互接続するように第３のボール部材を配置することにより、出口通路に第２の流体を供給すると共に第１の中間通路を空にするステップと、を含む。
【００４４】
本発明の更なる実施形態によれば、第１、第２、及び第３のステム部材を連続的に配置するステップｃ、ｄ、及びｅは、第１、第２、及び第３のステム部材にそれぞれ枢動された第１、第２、及び第３の歯車によって運動学的に同期される。第１および第２の歯車は第３の歯車と連結される。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【国際調査報告】
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